Связь точки оценки в интеграле по путям с порядковыми неоднозначностями. Пример с частицей в калибровочном поле

Я изучаю учебник Шульмана по интеграции путей. В первых главах этой книги он использует лагранжеву форму интеграла по траекториям и приходит к выводу, что при движении частицы во внешнем калибровочном поле необходимо использовать правило средней точки для оценки А ( Икс ) в интегралах по траекториям. Я хотел бы сравнить это с тем, что сделано у Вайнберга (квантовые поля). Там он объясняет, что выбор точки вычисления эквивалентен выбору порядка операторов в квантовом аналоге классической функции. Я последовал сделанным там шагам и обнаружил, что мы можем построить интегралы по путям, оцениваемые с использованием правила конечной точки, при условии, что мы берем классический гамильтониан как

ЧАС е ф ф "=" ( п д А ) 2 + я д А 2 м + д В ( Икс ) .
Если мы выполним интегрирование по Гауссу в гамильтоновой версии интеграла по путям, мы получим лагранжеву формулировку с лагранжианом
л е ф ф "=" м 2 Икс ˙ 2 + д А Икс ˙ я д 2 м А д В ( Икс ) .
Можно непосредственно убедиться, что при таком выборе лагранжевой формулы обычного интеграла по путям, аппроксимированной методом перевала, дает правильные результаты в том смысле, что волновая функция удовлетворяет уравнению Шредингера с правильным оператором Гамильтона. Сначала кажется, что все в порядке, но на самом деле не совсем так! Проблема в том, что действие, полученное с помощью этих л или ЧАС не преобразуется «как надо» при калибровочных преобразованиях. Кажется, здесь утеряно что-то важное.

Вопрос: Можно ли серьезно относиться к объяснениям у Вайнберга? Какова точная связь между оценочной точкой в ​​интеграле по путям и упорядочиванием неоднозначностей при квантовании? Есть ли способ сохранить калибровочную ковариацию, полученную с помощью процедуры, представленной Вайнбергом (с правилом конечной точки)?

Какие страницы в Schulman & Weinberg?
В четвертом разделе Шульмана «Векторные потенциалы и другое доказательство формулы интеграла по траекториям» обсуждается интеграл по траекториям для частицы в магнитном поле. В моей версии книги это страница 22. В Weinberg vol. 1 в первом разделе девятой главы «Методы функционального интеграла» (это мой перевод названия с польского на английский) он обсуждает общую структуру квантования интеграла по путям (но не этот конкретный пример, который я обсуждаю здесь). Мне трудно примирить эти два подхода.

Ответы (1)

Вайнберг [1] обсуждает только наивный формальный интеграл по путям в фазовом пространстве, который игнорирует проблемы упорядочения операторов. Для более тщательного анализа см., например, Schulman [2] и ссылки в этом сообщении Phys.SE.

Что касается гамильтоновой формулировки нерелятивистской заряженной частицы в фоновом поле E&M, обратите внимание, что канонический импульс п ^ преобразуется при калибровочных преобразованиях для восстановления калибровочной ковариации, ср. например, Вайнберг [3].

Использованная литература:

  1. С. Вайнберг, Квантовая теория полей, Vol. 1, 1995; Раздел 9.1.

  2. Л. С. Шульман, Методы и приложения интегрирования путей, 1981; Глава. 4 и 5.

  3. С. Вайнберг, Лекции по квантовой механике, 2012; Раздел 10.2.

Я знаю о трансформации п при калибровочных преобразованиях. Однако на самом деле я работал с самим лагранжианом. При калибровочных преобразованиях он должен преобразовываться в себя плюс полную производную, что не так для л Я записал из-за термина с А . Можно ли заключить, что в данном случае подход, представленный Вайнбергом, просто неверен?
Позвольте мне сказать так: вы читаете учебник, выходящий за рамки его предполагаемого вводного объема. Или, иначе говоря, любая книга по физике содержит неявное заявление о том, что читатель должен понять ее ограничения.